COVID-19 Sonuçlarına Bağlı Antikor Tepkilerindeki Farklılıklar

Koronavirüs salgınının yaklaşık yarım senesinde, hastane klinisyenlerinin hala COVID-19 hastalarının bir kısmının enfeksiyondan nasıl ve neden iyileştiğini bilmenin iyi bir yolu yokken, diğerleri daha kötüye gidip hayatını kaybediyor.

Hastaneye yatırılmış 22 COVID-19 hastasıyla yapılan yakın tarihli bir çalışma bazı ipuçları sağlıyor. Araştırmacılar, hastaların antikor özelliklerinin ve işlevlerinin kapsamlı bir hesaplamalı analizi yoluyla, hayatta kalanlar ve hayatını kaybedenler arasında belirgin farklılıklar olduğunu bildiriyor. Özellikle, SARS-CoV-2'nin spike proteinine karşı antikor tepkileri, COVID-19'dan kurtulanlar arasında daha güçlüyken, hayatını kaybeden hastalarda virüsün nükleokapsid proteinini hedefleyen antikor tepkileri yükseldi. Bulgular geçen ay (30 Temmuz) Immunity'de yayınlandı.

Çalışmaya dahil olmayan Stanford Üniversitesi’nden immünolog Bali Pulendran, bu farklı antikor tepkilerinin hastaların farklı hastalık yörüngelerinin nedeni olup olmadığı net olmasa da, araştırma "SARS-CoV-2'ye karşı bağışıklık tepkisinin doğasına mekanik bir bakış sağlıyor" diyor.

Ek olarak, "[potansiyel olarak] bu imzaları tanımlamak ve böylece prognozun ne olabileceği hakkında bir fikir edinmek için bu COVID hastalarını izleme yoluna sahip olabilirsiniz." diye ekliyor.

Şubat ayı sonlarında, COVID-19 Seattle'daki huzurevlerini parçaladığında, Harborview Tıp Merkezi'nde Washington Üniversitesi doktoru ve immünolog Helen Chu tarafından bazı hastalar görüldü. Chu, ilk başta iyi görünen bazı COVID-19 hastalarının neden bir günden diğerine hızla kötüleşip öldüğüne şaşırarak, Ragon Institute of Massachusetts General Hospital, MIT ve Harvard'dan iş arkadaşı Galit Alter'i hatırlıyor.

Chu ve meslektaşları, yanıtları ararken, hastaneye kaldırılan 22 hastadan kan örnekleri aldı ve bunları, grubu "sistem serolojisi" adı verilen bir immünoloji dalında uzmanlaşmış olan Alter'e gönderdi. Bu, antikorların özelliklerini ve işlevlerini analiz etmek için deneysel teknikleri, örneğin hangilerinin bağışıklık ile ilişkili olduğunu ayırt etmek için hesaplamalı yaklaşımlarla birleştirir. HIV, tüberküloz ve sıtma gibi viral enfeksiyonlarla ilgili önceki çalışmalardan Alter, bağışıklığı öngören şeyin antikorların miktarı olmadığını, farklı işlevleri ve nitelikleri ve daha da önemlisi, bir "sürü" olarak nasıl kolektif olarak hareket ettiklerini açıklıyor.

Alter ve meslektaşları 22 hastanın antikorlarının profilini çıkardı; COVID-19'dan 12'si iyileşti ve 10'u öldü. Bilim adamları, insan hücrelerine girmek için kullandığı spike proteini ve genetik materyalini çevreleyen nükleokapsid proteini dahil olmak üzere virüsün anahtar proteinlerini hedefleyen SARS-CoV-2'ye özgü antikorlara odaklandı. Araştırmacılar, her bir viral hedef için, spesifik antikor tiplerinin miktarı ve mikrop yiyen nötrofiller gibi diğer bağışıklık hücrelerini uyarma yetenekleri gibi bir dizi antikor özelliğini belgeledi.

Ekip, hayatta kalanlar ve ölenler arasındaki toplam antikor miktarında veya antikorların in vitro virüsü nötralize etme genel kapasitesinde hiçbir fark tespit etmedi. Bununla birlikte, ekip iki grup arasındaki fonksiyonel farklılıkları analiz etmek için hesaplama yöntemlerini kullandığında, beş antikor özelliğinin onları birbirinden ayıran bir kombinasyonunu buldular. Genel olarak, hayatta kalanlar spike proteinine karşı çok daha güçlü bir antikor tepkisine sahipken, ölenlerdeki antikor tepkileri daha çok nükleokapsid proteinine odaklanmıştır.

Alter, hayatta kalanların daha fazla spike hedefli antikorlara sahip olmadıklarını belirtiyor, bunun yerine antikorlarının "[nükleokapsidi] hedeflediklerinden daha fazla [spike] hedeflediklerini" belirtiyor. Aslında, Seattle kohortunda, bu beş özelliğin, bir hastanın iyileşmesi veya ölümü için yaş veya cinsiyet gibi faktörlerden daha fazla öngörücü olduğu kanıtlandı.

Ekip ayrıca, bu yaklaşımı, 20'si iyileşmiş ve 20'si ölmüş olan bir Boston hastanesinden daha büyük bir COVID-19 hastası kohortunda doğruladı. Alter, orada da hayatta kalanların antikorlarının "lazer odaklı" spike proteinini hedeflemeye odaklandığını, oysa antikorların ölenler arasında nükleokapsid proteinine odaklanma eğiliminde olduğunu söylüyor. Hayatta kalanlar gerçekten ölen kişiden farklı işlevler seçtiler. Antikorlarını farklı bir şekilde kullandılar. "

Alter, göze çarpan bir soru, bir hastanın antikor tepkisinin doğasının gerçekten iyileşip iyileşmediğini mi yoksa ölmesini mi belirlediğidir, yoksa sadece bağışıklık tepkisinin genel işlevinin bir belirtisi mi olduğudur.

Bununla birlikte, veriler, antikorların vücudun SARS-CoV-2'yi yenmesine nasıl katkıda bulunabileceğine dair makul hipotezler sağlıyor, diye ekliyor. Spike odaklı antikorlar, vücudun virüsü temizlemesine yardımcı olmakta daha iyi olabilir ve bu da bağışıklık sisteminin diğer bileşenlerinin COVID-19 ile ilişkili iltihabı azaltmasına yardımcı olabilir. Antikorların diğer hastalarda nükleokapsid üzerine odaklanması, bazı kişilerin akciğerde daha fazla viral yüke sahip olması ve bağışıklık sisteminin büyük miktarlarda nükleokapsid proteini ile karşılaşmasına neden olmasıyla ilgili olabilir - ki bu genellikle spike proteininden çok daha fazladır. Bu, antikorların doğru hedeften - spike proteinden - "dikkatinin dağılmasına" ve tepkilerini nükleokapsid proteinine doğru uyarlamasına neden olabilir.

Başlangıç ​​niteliğindeyken, bulgular, klinisyenlerin hastalığın seyrinde nispeten erken bir zamanda hangi hastaların daha kötüye gittiğini ve bu nedenle daha dikkatli ilgiye ihtiyaç duyduğunu veya belirli tedavi türleri için önceliklendirilmesi gerektiğini fark etmeleri için bir prognostik araç geliştirmede ileriye doğru bir yol sunabilir, diye öneriyor Alter. Diğer araştırmacılar sitokinleri hastalık şiddeti belirteçleri olarak inceliyorlar, ancak sorun, bunların SARS-CoV-2 enfeksiyonlarına özgü olmamasıdır.

Imperial College London'da araştırmaya dahil olmayan bir immünolog olan Danny Altmann, bulguların aşı bilimcileri için yararlı olabileceğini belirtiyor. The Scientist'e bir e-postada, "Korumayla ilgili bazı ayrıntılı bilgilere ihtiyacınız var - aksi halde aşınızın bunları ortaya çıkardığını nasıl bilebilirsiniz?" diye yazıyor. "Şimdiye kadar [COVID-19] bulgularının çoğu biraz genel oldu. Bunun gibi çalışmalarla, koruyucu bir tepkinin neye benzediğine dair gerçek bir ayrıntı düzeyine ulaşıyoruz. "Alter, özellikle aşı uzmanlarının çoğunun büyük olasılıkla iyi bir şey olan spike protein üzerine odaklandığını ekliyor.

Yazarlar, Seattle kohortunun küçük boyutu da dahil olmak üzere araştırmanın çeşitli sınırlamalarını kabul ediyorlar. Bununla birlikte, Alter'in grubu, antikor yanıtları zaman içinde izlenen 170 hastadan oluşan daha büyük bir kohortta ortaya çıkardıkları korelasyonları yakında yayınlanacak bir çalışmada doğrulayabildi.

Pulendran, toplu olarak, bulguların SARS-CoV-2 ile insan bağışıklık tepkisi arasındaki etkileşim üzerine büyüyen bir araştırma grubuna katkıda bulunduğunu söylüyor. Daha geçen hafta Science'ta, kendisi ve meslektaşları ciddi şekilde etkilenen COVID-19 hastalarında daha yüksek seviyelerde inflamatuar sitokinlerin kaynağını araştırdılar. Pulendran, şaşırtıcı bir şekilde, genellikle bu sitokinleri salgılayan kanla taşınan monositler ve dendritik hücrelerin viral proteine ​​yanıt veremeyecek kadar "işlevsel olarak yavaş" olduğunu söylüyor. Aksine, sitokinlerin akciğerden çıktığını açıkladı.

Bu işlevsiz doğuştan gelen bağışıklık tepkisinin, uyarlanabilir bağışıklık tepkisinin - T hücresi ve antikor bağışıklığı gibi - ortaya çıkan özellikleriyle nasıl ilişkili olduğu hala bir gizemdir. Pulendran, "COVID immünolojisi alanı, bağışıklık sisteminin bir yönü veya başka bir yönü hakkında birçok heyecan verici gözlem ve kavrayışın olduğu bir aşamadadır" diyor. "Önümüzdeki haftalarda ve aylarda zorluk, bunların nasıl bir araya getirileceğini [bulmak] olacak."